Вступ до тепловіддачі фотоелектричних інверторів
Фотоелектричний інвертор:
Прямий вихід сонячної енергії в основному становить 12 В постійного струму, 24 В постійного струму, 48 В постійного струму. Необхідно реалізувати ефективне перетворення генерованої системою потужності постійного струму в живлення змінного струму, щоб забезпечити достатню потужність для приладів на 220 В змінного струму, тому основним вибором є інвертор DC-AC. Основна функція інвертора - реалізувати ефективне перетворення постійного струму в змінний. Як сонячні елементи, так і акумуляторні батареї є джерелами постійного струму, тому, як тільки навантаження містить живлення змінного струму, інвертор стає незамінною частиною.
Проблеми тепловіддачі фотоелектричних інверторів
За статистикою, щоразу, коли температура електронних компонентів підвищується на 2 ℃, надійність знижується на 10%, підвищення температури становить 50 ℃, а термін служби становить лише 1/6 від того, що при 25 ℃. Тому електронні компоненти повинні ефективно розсіюватися, щоб забезпечити надійну роботу пристроїв. Можна помітити, що проблема тепловіддачі стає все більш важливим фактором, що впливає на розвиток електронних технологій, особливо для промисловості силової електроніки.
Основними компонентами розсіювання тепла інвертора є IGBT і індуктор, особливо основний компонент інвертора-IGBT (біполярний транзистор із ізольованим затвором), який генерує багато тепла під час роботи, що становить приблизно 1~1,5% від номінального потужність. Він розсіюється в IGBT і перетворюється в тепло. Ця частина тепла буде нагрівати матрицю силового пристрою і підвищувати температуру переходу. Якщо це тепло не можна виділити своєчасно та ефективно, це вплине на продуктивність пристрою, тим самим знизивши надійність роботи системи' і навіть пошкодить пристрій. Допустима робоча температура IGBT зазвичай нижча за 125~150°C, тому необхідно використовувати ефективні засоби для розсіювання тепла в навколишнє середовище. В даний час для інверторів з меншою потужністю зазвичай використовується метод встановлення IGBT на радіатор і використання природних методів розсіювання тепла для охолодження.
Конструкція тепловідведення
У фактичній конструкції тепловіддачі природне охолодження, примусове повітряне охолодження або рідинне охолодження зазвичай вибираються відповідно до відношення тепла за одиницю часу до площі тепловіддачі, тобто теплового потоку (щільності теплового потоку).
Джерела тепла зазвичай поділяють на централізовані джерела тепла та однорідні джерела тепла. Коли площа розсіювання тепла централізованими джерелами тепла, такими як IGBT, обмежена, тепло переноситься тепловою трубкою до рівномірної температурної пластини, а потім відводиться до радіатора. Для рівномірних джерел тепла, таких як літієві батареї, теплові трубки зазвичай не використовуються.
Інша вхідна інформація повинна мати таку інформацію, як структурна схема деталі, теплопровідність деталі, потужність нагріву, температура і тиск навколишнього середовища, а також втрати тепла.
Зовнішні фотоелектричні інвертори малої потужності мають суворе та складне робоче середовище. Вони не тільки вимагають стабільної та надійної вентиляції та тепловідведення, але й вимагають хорошого рівня захисту. Як правило, рівень захисту повинен бути вище IP54. Конфліктні вимоги накладають обмеження на теплові конструкції. Це'це дуже важко.
Для таких проблем традиційний підхід полягає у використанні вентиляторів з високим рівнем захисту (водонепроникний, пилонепроникний тощо) для підвищення тепловіддачі. Незважаючи на те, що цей метод має хороший ефект тепловідведення, обслуговування вентилятора все ще залишається неминучим завданням у суворих робочих умовах. Певною мірою це не тільки збільшує вартість, але й знижує показник довговічності виробу. Як пасивний метод охолодження, природне конвекційне охолодження має багато переваг, таких як висока надійність, необслуговування, хороша стабільність, відсутність шуму, відсутність споживання електроенергії, відсутність рухомих частин тощо. Це забезпечує новий технічний спосіб вирішення таких проблем.
